Ehilà! In qualità di fornitore di misuratori di livello idrostatici, ho visto in prima persona come le interferenze elettriche possano compromettere questi ingegnosi dispositivi. In questo blog condividerò alcuni suggerimenti su come proteggere un indicatore di livello idrostatico dalle interferenze elettriche.
Comprendere il problema
Prima di tutto, parliamo di cosa sono le interferenze elettriche e perché sono un grosso problema per gli indicatori di livello idrostatici. Le interferenze elettriche, note anche come interferenze elettromagnetiche (EMI) o interferenze a radiofrequenza (RFI), sono fondamentalmente segnali elettrici indesiderati che possono interrompere il normale funzionamento dei dispositivi elettronici.
Gli indicatori di livello idrostatici funzionano misurando la pressione esercitata da una colonna di liquido, che viene poi convertita in una lettura di livello. Questi misuratori vengono spesso utilizzati in ambienti industriali dove sono presenti numerose apparecchiature elettriche, motori e linee elettriche. Tutte queste cose possono generare campi elettromagnetici che possono interferire con la delicata elettronica all'interno dell'indicatore di livello idrostatico.
Quando un indicatore di livello idrostatico è esposto a interferenze elettriche, può portare a letture imprecise, comportamenti irregolari o addirittura guasti completi. Questo può rappresentare un grosso problema nelle applicazioni in cui la misurazione precisa del livello è fondamentale, come negli impianti di trattamento delle acque, negli impianti di stoccaggio di petrolio e gas e negli impianti di trattamento chimico.
Proteggere il calibro
Uno dei modi più efficaci per proteggere un indicatore di livello idrostatico dalle interferenze elettriche è attraverso la schermatura. La schermatura consiste nel racchiudere il misuratore o i suoi cavi in un materiale conduttivo che può bloccare o deviare i campi elettromagnetici.
Custodia per misuratore
Il misuratore stesso dovrebbe essere alloggiato in una custodia metallica. Metalli come l'alluminio o l'acciaio sono un'ottima scelta perché possono fungere da gabbia di Faraday. Una gabbia di Faraday è un involucro conduttivo che blocca i campi elettromagnetici esterni. Quando il misuratore si trova all'interno di una custodia metallica adeguatamente messa a terra, le onde elettromagnetiche vengono assorbite dalla custodia e deviate verso terra, impedendo loro di raggiungere i componenti elettronici sensibili all'interno del misuratore.
Schermatura del cavo
Anche i cavi che collegano l'indicatore di livello idrostatico al sistema di controllo devono essere schermati. I cavi schermati hanno uno strato conduttivo, solitamente costituito da un foglio di rame o alluminio, avvolto attorno ai conduttori di segnale. Questo strato schermante agisce come una barriera, impedendo ai campi elettromagnetici esterni di indurre correnti indesiderate nei conduttori di segnale.
Assicurarsi che la schermatura del cavo sia adeguatamente messa a terra su entrambe le estremità. La messa a terra della schermatura garantisce che eventuali correnti indotte siano dirette in modo sicuro a terra, anziché fluire attraverso i conduttori di segnale causando interferenze.
Messa a terra corretta
La messa a terra è un altro aspetto fondamentale per proteggere un indicatore di livello idrostatico dalle interferenze elettriche. Un buon sistema di messa a terra fornisce un percorso a bassa resistenza per il flusso delle correnti elettriche verso terra, il che aiuta a stabilizzare il potenziale elettrico e a ridurre gli effetti delle interferenze.
Messa a terra del manometro
L'indicatore di livello idrostatico stesso deve essere collegato a terra. Questo di solito può essere fatto collegando il terminale di terra del misuratore a un punto di terra affidabile, come un picchetto di terra o il sistema di messa a terra di un edificio. Un corretto collegamento a terra aiuta a equalizzare il potenziale elettrico tra il manometro e l'ambiente circostante, riducendo la probabilità di scariche elettrostatiche e interferenze elettromagnetiche.
Messa a terra del sistema
L'intero sistema di misurazione, compreso il manometro, i cavi e l'apparecchiatura di controllo, deve essere messo a terra utilizzando un punto di terra comune. Ciò aiuta a prevenire i ritorni di terra, che rappresentano una delle principali fonti di interferenze elettriche. Un circuito di terra si verifica quando sono presenti più percorsi per il flusso della corrente elettrica tra diverse parti del sistema, creando un circuito chiuso. Quando i campi elettromagnetici attraversano questo circuito, possono indurre correnti che causano interferenze.
Isolamento
L'isolamento può essere utilizzato anche per proteggere un indicatore di livello idrostatico dalle interferenze elettriche. L'isolamento prevede la separazione dei circuiti elettrici del misuratore dal resto del sistema per impedire il trasferimento del rumore elettrico.
Isolamento del segnale
L'isolamento del segnale può essere ottenuto utilizzando amplificatori di isolamento o optoisolatori. Un amplificatore di isolamento utilizza trasformatori o altre tecniche di isolamento per trasferire il segnale dal manometro al sistema di controllo senza un collegamento elettrico diretto. Ciò interrompe il percorso elettrico per eventuali interferenze, consentendo il passaggio solo del segnale desiderato.
Gli optoisolatori utilizzano la luce per trasferire il segnale tra i circuiti di ingresso e di uscita. Forniscono l'isolamento elettrico convertendo il segnale elettrico in luce, trasmettendolo attraverso una barriera ottica e quindi riconvertendolo in un segnale elettrico. Ciò impedisce efficacemente il trasferimento di qualsiasi interferenza elettrica tra i due circuiti.
Isolamento energetico
Anche l'isolamento dell'alimentazione è importante. L'utilizzo di alimentatori isolati per il misuratore di livello idrostatico può impedire che il rumore elettrico proveniente dalla fonte di alimentazione raggiunga il misuratore. Gli alimentatori isolati utilizzano trasformatori per fornire un'uscita elettrica separata isolata elettricamente dall'ingresso. Ciò aiuta a ridurre gli effetti delle interferenze della linea elettrica sul misuratore.
Evitare fonti di interferenza
Oltre alle misure di cui sopra, è anche una buona idea evitare di posizionare l'indicatore di livello idrostatico vicino a fonti di interferenza elettrica.
Apparecchiature elettriche
Tenere il manometro lontano da motori elettrici, generatori e trasformatori di grandi dimensioni. Questi dispositivi possono generare forti campi elettromagnetici che possono interferire con il manometro. Se possibile, installare il misuratore in una custodia separata o in una posizione protetta da queste fonti.
Linee elettriche
Evitare di far passare i cavi dello strumento parallelamente a linee elettriche ad alta tensione. Le linee elettriche possono irradiare campi elettromagnetici e il passaggio dei cavi paralleli ad esse può aumentare la probabilità di interferenze. Se i cavi devono attraversare linee elettriche, assicurarsi che si incrocino ad angolo retto per ridurre al minimo l'esposizione ai campi elettromagnetici.
Conclusione
La protezione di un misuratore di livello idrostatico dalle interferenze elettriche è fondamentale per garantire una misurazione del livello accurata e affidabile. Utilizzando la schermatura, una messa a terra adeguata, l'isolamento ed evitando fonti di interferenza, è possibile ridurre significativamente il rischio di interferenze elettriche che incidono sul misuratore.
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Riferimenti
- Ingegneria della compatibilità elettromagnetica di Henry W. Ott
- Manuale di elettronica industriale di Timothy J. Maloney